[發(fā)明專利]環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的供電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310067519.7
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103122832B
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭慶;胡鴻志;梁英;徐翠鋒;胡錦泉
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D9/02;F03B13/14;H02S10/10;H02J7/32
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測，特別是環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀，具體是環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的供電裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進程的加快，湖泊、河流和近岸海域等水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象越來越嚴重，對水體中富營養(yǎng)化的氮、磷等營養(yǎng)鹽的原位監(jiān)測成為環(huán)境監(jiān)測的熱點。原位監(jiān)測是指在水質(zhì)污染的現(xiàn)場做實時實地的自動測量，然而由于監(jiān)測點常常遠離陸地，電能的供給成為儀器能否長期工作關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的供電裝置，該裝置將風(fēng)能發(fā)電、光能發(fā)電、海浪能發(fā)電集于一體，大大增加了能量的供給量，再經(jīng)過電路處理后，可以對蓄電池進行充分的間歇式充電，以保證原位自動監(jiān)測儀工作之需要。

本發(fā)明的環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的供電裝置，在由水下半球外殼與其上的圓柱體外殼及水上透明外殼形成的密閉殼體內(nèi)，中間的圓柱體段上部的支撐板之上安置著太陽能發(fā)電機和風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)動葉片位于水上透明外殼之外的風(fēng)力發(fā)電機，支撐板之下對稱安置著至少二臺相同的利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機；太陽能發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機和利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機分別連接著安置在位于圓柱體段下部的往復(fù)式發(fā)電機組支撐板內(nèi)且設(shè)置了低電壓整流與疊加電路、直流電壓升壓電路和蓄電池充電管理電路的整流疊加電路板；

風(fēng)力發(fā)電機的線圈豎立固定于支撐板上，線圈整體呈圓柱環(huán)形，繞線與圓柱軸線不成垂直地繞于圓柱環(huán)上，風(fēng)力發(fā)電機磁鐵呈與線圈相吻合的帶塞帽蓋式，帶塞帽蓋的可以套住線圈的外圓柱環(huán)形的中部是可以塞進線圈內(nèi)部空心的圓柱形，磁鐵帽蓋的頂與風(fēng)力發(fā)電機縱向轉(zhuǎn)動軸固接；

利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機的線圈豎立固定于往復(fù)式發(fā)電機組支撐板上面的中部，線圈整體呈圓柱環(huán)形，繞線與圓柱軸線不成平行地繞于圓柱環(huán)上，往復(fù)式發(fā)動機磁鐵呈與線圈相吻合的帶塞帽蓋式，帶塞帽蓋的可以套住線圈的外圓柱環(huán)形的中部是可以塞進線圈內(nèi)部空心的圓柱形，磁鐵帽蓋的頂與往復(fù)式發(fā)電機磁鐵連接桿固接，往復(fù)式發(fā)電機磁鐵連接桿通過杠桿滑塊與活動杠桿的滑動區(qū)連接，活動杠桿的另一端拴著重力球牽引線，活動杠桿在重力球牽引線拴著點附近位置與固定在往復(fù)式發(fā)電機組支撐板上的活動杠桿支架成可以繞動的連接，一頭固定于往復(fù)式發(fā)電機組支撐板上的彈簧的另一頭連接在活動杠桿的滑動區(qū)結(jié)束后的位置附近；

由等長的穿過往復(fù)式發(fā)電機組支撐板上對稱的牽引線過孔的重力球牽引線系住的重力球懸掛在水下半球外殼與往復(fù)式發(fā)電機組支撐板形成的空間的垂直中心線位置。

為了盡可能多地利用海浪能，對稱安置的利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機的臺數(shù)越多越好，但是考慮到裝置整體的重量和大小，適宜的臺數(shù)以4~20為好，最合適的臺數(shù)為8~12。

為了充分利用太陽能發(fā)電，圓柱體段上部支撐板之上安置的太陽能發(fā)電機的太陽能板與水平面成30°～75°地在東南西北四個方向?qū)ΨQ安置。

為了盡可能多地切割磁力線而產(chǎn)生更多的電能，風(fēng)力發(fā)電機的線圈繞線與圓柱軸線成0°~5°地繞于圓柱環(huán)上，而利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機的線圈繞線與圓柱軸線成85°~90°地繞于圓柱環(huán)上。

本發(fā)明的環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的供電裝置，漂浮于水面，其水下半球由于整體的重量和重力球的作用而沉入水下，通過電源輸出線與環(huán)境水體原位自動監(jiān)測儀的蓄電池相連，而對蓄電池進行充分的間歇式充電，以保障原位自動監(jiān)測儀的能量供應(yīng)。

本發(fā)明中，風(fēng)力發(fā)電機的磁鐵外環(huán)套在線圈的外部，磁鐵中部的圓柱形磁鐵塞入線圈內(nèi)部空心處。位于水上透明外殼之外的風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)動葉片在風(fēng)力帶動下轉(zhuǎn)動，進而帶動橫向軸、縱向軸轉(zhuǎn)動，磁鐵隨同縱向軸轉(zhuǎn)動，與線圈繞線成角度切割，相當(dāng)于繞線成角度切割磁力線，從而在繞線中產(chǎn)生電流。

利用海浪能的往復(fù)式發(fā)電機的磁鐵外環(huán)套在線圈的外部，磁鐵中部的圓柱形磁鐵塞入線圈內(nèi)部空心處。在海浪的顛簸和搖晃下，懸掛的重力球產(chǎn)生不規(guī)則的擺動，從而扯動牽引線，活動杠桿在牽引線、彈簧、支架支點的共同作用下，帶動往復(fù)式發(fā)電機磁鐵連接桿進而帶動磁鐵作上下往復(fù)運動，與線圈繞線成角度切割，相當(dāng)于繞線成角度切割磁力線，從而在繞線中產(chǎn)生電流。